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氧化鋅能光解水制氫嗎-專業技術
發布時間：2022-11-15 瀏覽量：2328
氫能作為能源技術革命的重要發展方向，其潛力和重要性愈發受到全球的普遍認 可，被視為21世紀最具前景的清潔能源之一。氫能以其清潔環保、效能高、來源廣、 可儲能等優勢，被稱為“終極能源”，是未來替代礦物能源的最佳選擇，并且能夠有 效解決可再生能源的消納問題，以解決全球化石能源危機、全球變暖以及環境污染等。
燃料電池是將氫能轉化為電能最有效的轉換裝置。使用氫目前燃料電池汽車較高的綜合使用成本是限制其商業化的主因。通過與目前市 場上其他類型汽車的使用成本拆解對比，燃料電池汽車的高成本主要來源有二：1） 車輛購置成本，主要是當前技術和規模下較高的生產成本所致；2）燃料消耗成本， 氫氣在制備、儲存、運輸等過程中需要更多技術處理而導致更高的單位使用成本。最 終直接導致燃料電池電動車的綜合成本偏高。
氫氣相比于其他燃料更高的價格主要來自生產制備環節。氫氣的制備、存儲和運 輸等技術均影響到氫氣燃料能否方便快捷低成本地獲取，其中氫氣的大規模、低成本 和高效制備是需首要解決的關鍵性難題。據中商情報網，從我國目前的供氫基礎設施 完善程度和技術水平來看，包括制氫和儲運在內的氫氣成本占到加氫站終端售價的70% 左右，其中氫氣原材料成本占比達到50%。因此制氫環節較大程度上決定了氫燃料使 用的經濟性。
氫能來源廣泛，制備技術多元
氫能是一種二次能源，因為氫在自然界中只以化合物的形式存在，所以需要通過 特定的生產過程才能獲取利用。氫能來源多樣，不僅可以通過煤炭、石油、天然氣等 化石能源重整、生物質熱裂解，或微生物發酵等途徑制取，還可以來自焦化、氯堿、 鋼鐵、冶金等工業副產氣，也可以利用電解水制取。若與可再生能源發電結合，不僅 實現全生命周期綠色清潔，更拓展了可再生能源的利用方式。
目前已有多種制氫技術，以如下三種技術路線為主導：一是以煤和天然氣為主的 化石能源重整制氫;二是以焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為主的工業副產氣制氫， 三是電解水制氫。其他制氫工藝包括生物質制氫、太陽能光解水制氫等尚處于實驗開 發階段。當前制氫原料主要以石油、天然氣、煤炭等化石資源為主,較之于其他制氫 方法,化石能源重整制氫工藝更為成熟,原料價格相對低廉,但會排放大量的溫室氣體, 污染環境。從全球范圍來看，天然氣制氫是現今最主流的形式，占比近50%；醇類次之，占比為30%；僅有4%左右來源于電解水。我國則以煤炭制氫為主，占比為62%，天 然氣次之，占比為19%，與“富煤貧油少氣”的能源稟賦特征相符。做燃料時，氫燃料電池 理論上不產生任何空氣污染物，總生命周期排放量取決于氫的生產過程(與電力一樣)， 而且在非常小的尺寸下也具有很高的轉換效率。燃料電池具備的模塊化特性意味著燃 料電池可以廣泛應用在從小型便攜式電子設備到大型固定設備，以及交通運輸等不同 領域。燃料電池被視為一種“顛覆性技術”，它可以顯著加快我們從現有世界向一個 新的、更清潔、更高效的氫能源世界的轉變。根據E4Tech數據顯示，交通運輸是當前 燃料電池最主要的應用場景，裝機量出貨規模占據70%。燃料電池汽車不僅能量轉換 效率高于內燃機，而且在汽車使用周期內真正實現了零污染、零排放。由于燃料電池 機械構造簡單，燃料電池汽車還具備平穩，舒適和噪音低的特點。